您当前的位置:现代生活网资讯正文

冬日里烦人的静电竟仍是航天器的大敌

2020-01-06 23:09:04  阅读:5336 作者:责任编辑。王凤仪0768

点击“国家空间科学中心”重视咱们吧

北方的冬季气候枯燥冰冷,小伙伴们经常会遭受这样的为难吧,与身边的人不小心碰触或许触摸金属物体时,冷不防地会被电到。如果是在晚上关上灯的时分,还能听到噼啪的动静,看到蓝色的电光,让人不胜其烦。

日子中常见的静电放电现象

导致这样的一种状况发作的首恶便是静电。枯燥冰冷的气候简单使人身体带上静电,当人触摸零电位物体或与人体有电位差的物体时就会发作电荷转移,然后发作放电现象。与人体带电放电的原理相似,在轨飞翔的航天器也会带电,当带电堆集到某些特定的程度时,就会发作静电放电现象,严峻时就会引发航天器毛病。

1973年6月2号,在轨运转的美国国防卫星通信体系(DSCS-2)在阅历了一系列电子设备反常后,卫星电源发作了中止现象,构成卫星失效。过后,经专家剖析以为构成事端的原因正是航天器带电而引发的静电放电现象。据有关统计标明,在空间环境引起的航天器毛病、反常中,静电放电引起的航天器毛病、反常约占1/3。

DSCS卫星

航天器带电的损害如此大,那么在轨飞翔的航天器为何会带电?有没有哪些有用的防护办法呢?

众所周知,空间环境是十分杂乱的。在轨飞翔的航天器会遭受空间等离子体环境和高能带电粒子辐射环境,这些环境中的带电粒子与航天器相互作用,会在航天器部分发作堆积电荷,电荷的堆集就会使航天器带电。细微的带电纷歧定会引发反常或毛病,但当航天器带电堆集到某些特定的程度时,会引发静电放电。静电放电所构成的电磁脉冲,会对航天器内的电子体系构成搅扰,然后引发仪器毛病,严峻时还会构成航天火灾等风险事端。

杂乱的空间环境会影响航天器的安全运转

常见的航天器带电类型有两种,即外表充电和深层充电。

外表充电是指航天器外表的电荷堆集现象。当一些带电粒子的能量较低时,这些带电粒子是不能穿透航天器外表资料的,其能量将悉数被航天器外表的资料吸收。航天器的外表资料吸收能量后,会改动航天器资料的微观结构,然后使其功能发作显着的改动,构成航天器外表资料加快退化。航天器外表的充电水平缓功能改动的状况与空间等离子体环境、航天器的形状、结构、外表资料、光照条件以及空间电场和磁场等许多要素都有相关。

深层充电是指空间环境中那些具有满足能量的高能带电粒子能够穿过航天器外表,在航天器壳体资料的内部传输和堆积。能量不同的电子,堆积的深度也不同,终究会在资料内构成层间电荷结构,树立内部电场。航天器深层充电的水平取决于高能电子环境状况和航天器资料等要素。

深层充电严峻时,可能会导致航天器体系失掉操控乃至瘫痪。1994年1月20日,耗资30亿美元的加拿大通信卫星阿尼克E1和阿尼克E2因深层充放电,导致动量轮操控办理体系呈现一些显着的反常问题而失掉操控。毛病导致全加拿大有线电视、电话、有线新闻、数据传输服务中止。据估计,其时构成的经济损失达30亿美元之多。

阿尼克卫星

日子中,咱们会有许多防静电的小好办法,这些小好办法能够协助咱们防止静电带来的烦恼。那么,航天器又该怎么防止因为带电构成的损害呢?

就像人能够根据气候预告来安排出行相同,为保证航天器的安全运转,科研工作者们也要提早了解空间环境中有什么,可能会发作什么。这就需求科研工作者们加强对空间环境的监测与预告,然后在研讨和剖析的基础上,协助航天器躲避易构成航天器带电的空间气候环境。

空间环境预告中心

再者,俗话说得好,打铁还需本身硬,所以在航天器壳体资料上下的功夫也不能少。面临杂乱的空间环境,需求科研工作者对航天器壳体进行防带电规划,然后协助航天器阻挠或削减高能带电粒子辐射构成的损害。此外,航天器内使用了很多体积小、功耗低、存储量大、运转速度快的电子器材。这些电子器材较易遭到航天器静电放电损害,因此科研工作们也会经过加固微电子器材的办法,进步电子器材的抗静电才能。

实践一号科学实验卫星

现在,空间环境科学研讨早已成为航天安全保证的重要支持体系,与工程使命联络得越来越严密。但宇宙空间浩瀚无垠,空间环境莫测高深,咱们还无法完全防止航天器带电构成的事端,更好、更有用的防护办法还等待着科研人员去探究和发现。

参考文献/

[1] 顾逸东.探秘太空——浅析空间资源开发与使用[M].北京:我国宇航出版社,2011.

[2] 沈自才.空间辐射环境工程[M].北京:我国宇航出版社,2013.

[3]冯伟泉,徐焱林. 归因于空间环境的航天器毛病与反常[J].航天器环境工程,2011,04:375-388.

来历:我国航天科普

“如果发现本网站发布的资讯影响到您的版权,可以联系本站!同时欢迎来本站投稿!